Гликонеогенез — образование углеводов (глюкозы или гликогена) из веществ неуглеводного происхождения. Некоторые промежуточные метаболиты ГБФ-пути могут образоваться из веществ других классов — аминокислот, липидов. Например: пируват может получиться в ходе реакции трансаминирования из аланина.
Далее из пирувата синтезируется глюкоза (в печени) или гликоген (в печени и мышцах). Для обходных реакций необратимых стадий 1-го этапа ГБФ-пути существуют специальные ферменты: для 1-й — глюкозо-6-фосфатаза (только в печени), для 3-й — фруктозо-1,6-бифосфатаза, для 10-й реакции — пируваткарбоксилаза. Ключевой фермент глюконеогенеза из пирувата — пируваткарбоксилаза. В состав его кофермента входит витамин H — биотин. Этот фермент обычно малоактивен, но сильно активируется даже при небольшом накоплении АцКоА (ацетил-кофермента А) в цитоплазме. Тогда обходной обратный путь 10-й стадии и весь процесс синтеза углеводов из пирувата протекает быстрее, чем их распад.
Автономная саморегуляция ГБФ-пути на примере мышечной ткани.
Интенсивная мышечная работа: резко падает количество АТФ и возрастает АДФ. Происходит активация ключевых ферментов ЦТК — цитратсинтетазы и изоцитратдегидрогеназы. ЦТК работает интенсивнее, что приводит к снижению концентраций его начальных продуктов: ацетил-КоА и цитрата. В итоге ацетил-КоА прекращает активировать ключевой фермент гликонеогенеза — пируваткарбоксилазу, т.е. синтез углеводов резко замедляется. Снижение концентраций цитрата и АТФ прекращает их угнетающее действие на ФФК, а накопление АДФ активирует ФФК — 3-я стадия 1-го этапа ГБФ-пути идет быстрее и понижается концентрация метаболитов-предшественников, в том числе глюкозо-6-фосфата. При этом снимается тормозящее действие глюкозо-6-фосфата на гексокиназу (поэтому глюкоза утилизируется быстрее) и его активирующее действие на гликогенсинтетазу (прекращается синтез гликогена). Уменьшение АТФ снимает ее ингибирующее действие на фосфорилазу (ключевой фермент распада гликогена), а накопление АДФ активирует этот фермент, поэтому усиливается распад гликогена и его продукты окисляются в ГБФ-пути. Эти механизмы приводят к увеличению синтеза АТФ.
Переход от интенсивной мышечной работы к состоянию покоя: действуют все те же механизмы, но в обратном направлении, что приводит к уменьшению продукции АТФ.